1。前言在虚拟现实中，我们不得不佩戴沉重的VR头显，眼睛的注意力只能集中在头显的屏幕上。我们唯一能看到的就是耳机的显示屏。那么我们应该如何在VR中进行控制呢？传统键盘显然无法使用，而对于大多数关灯打字的玩家来说，戴着耳机玩游戏就更谈不上了。那么我们在VR中使用哪些控件呢？事实上，VR硬件厂商还在探索最佳方案，所以除了目前常见的手柄操作外，不少厂商也陆续推出了各种操控方案。或许最好的解决方案还没有出现，所以硬件厂商还要继续探索。本文将总结目前存在的控制方案。看看有没有你喜欢的？2、传统游戏手柄去年6月12日，Oculus发布了消费版OculusRift，并宣布Oculus与微软达成合作，XboxOne手柄将成为其硬件产品的重要输入方式。消费版OculusRift会采用怎样的输入和交互方式一直是人们关注的问题之一，但Oculus给出的答案却出乎我们的意料——XboxOne手柄。Brendan表示手柄仍然是玩游戏最好的输入方式，即使是在虚拟世界中，所以Oculus此次选择与微软的游戏部门合作，后者将为OculusRfit提供配套的游戏手柄作为用户的输入工具。微软Xbox部门负责人PhilSpencer也现身Oculus平台，并透露即将推出的Windows10操作系统将原生支持OculusRift，用户还可以使用OculusRift连接XboxOne体验《光环》,《日落过载》和《极限竞速》这样一款XboxOne独占游戏。虽然传统的键盘操作在VR中还没有使用，但手柄却赶上了VR的潮流。然而，手柄操作极大地限制了VR的体验，所以随着VR的发展，一些新的操作方式后来居上，手柄操作开始逐渐被淘汰。不过作为VR的初始操作方案，手柄并不是最好的方案，但仍然是一个可行的方案。3.VR控制器3.1HTCVive一套HTCVive除了HTCVive之外，还有一个定位器和一对无线控制器。这套手柄在配合定位器之后，就起到了很大的作用。可以满足玩家在VR中的大部分操作，也可以帮助定位。这套HTCVive手柄的材质非常好，尤其是握把部分。类肤的手感非常舒服，造型也很适合射击类游戏的操作。作为整体HTCVive的重要组成部分，Vive手柄可以看作是身体的延伸，独立参与定位和动作捕捉，所以在实际游戏中可以发挥非常丰富的作用，比如射击游戏中的枪支，太空游戏游戏中的宇宙飞船在游戏中甚至被渲染为手臂。与只能捕捉头部运动的OculusRift相比，HTCVive多了一个运动维度。Vive安装过程中，手柄定位系统校准一次后，不需要再次校准，除非需要移动Lighthouse基站的位置。当然，Vive控制器也有失灵的时候，但这种情况很少见，主要是因为安装了XboxOne、Kinect或屋内监控摄像头发出的红外线造成的干扰。如果不是特殊情况，Vive手柄的稳定性非常强，不会打断沉浸在虚拟世界中的玩家。3.2OculusTouch的人体工程学是一个非常复杂的综合工程。总的来说，虽然HTCVive不会让你觉得不舒服，但OculusTouch显然更符合人手的形状，手指可以舒适自然地放置。在按钮和操纵杆上，即使是新手也能非常直观地了解如何使用该设备。但OculusTouch并非没有缺点。对于手较大的人来说，Touch更严格的控制可能会让人不知所措，但这是一种极端现象。Touch更符合人们长期以来使用游戏手柄的体验。同时，Touch控制器在按键控制上更加灵活，可以适应更多的创意体验。对于VR来说，要让玩家相信漂浮在他们面前的手是自己的手是相当困难的。要做到这一点，需要硬件、驱动、游戏的联动。当这一切都完美时，它会产生奇妙的效果。在这方面，Touch具有优势。凭借出色的人体工程学，玩家可以自然地与虚拟现实场景进行交互，尤其是当玩家在虚拟世界中拿起一个物体时，由于现实中的肌肉动作和触感，因此在触感上更加逼真。3.3PSMovePSMove是索尼在2010年为PS3打造的一款体感设备，手柄顶部有一个发光球，有点类似于电视的遥控杆。尽管该控制器可用于各种场景，但它最初是为了与任天堂Wii遥控器竞争而发布的。与其他两大厂商的定位方案相比，索尼的VR定位功能显得有些寒酸。也许它意识到了这一点。在刚刚结束的E3发布会上，索尼发布了Aim，这是一款为PSVR设计的射击游戏《Farpoint》设计的游戏外设。Move的人体工程学设计也是一个问题。Move的外形是圆柱体，手柄恰好是握住它的最佳位置。但是如果你试图改变握法，你的手部肌肉可能会抽筋。在VR中，改变抓地力是很常见的。4、手势操作2013年，初创公司Leap发布了LeapMotion，一款用于PC和苹果电脑MAC的体感控制器。但当时LeapMotion的体验效果并不好，缺乏使用场景，难以与二维电脑和终端相协调。VR的出现，似乎为LeapMotion打开了新的天窗。LeapMotion所倡导的三维空间交互与VR完美结合，Orion应运而生。Orion是原LeapMotion软件的升级版，硬件不变。在VR系统中，Orion提供了手势输入法，可以将手的活动信息实时反馈给处理器，最终显示在VR头显中。简单的说，LeapMotion是一种基于双目视觉的手势识别设备。那么什么是基于双目视觉的手势识别呢？顾名思义，双目视觉就是有两个摄像头。利用双目立体视觉成像原理，通过两个摄像头提取包括三维位置在内的信息，对手势进行综合分析判断，建立手的三维模型。这种方式对用户手势输入的限制较少，可以实现更自然的人机交互。但由于需要进行立体匹配，立体模型复杂，需要处理的数据量大，计算相对复杂。要实现双目手势识别，首先需要对双目摄像头进行标定，即计算左右摄像头在空间中位置的几何关系。首先是单个相机的标定。它的主要任务是计算相机的内参（包括相机的投影变换矩阵和镜头畸变参数）和外参（包括相对于某个世界坐标系的旋转矩阵和平移向量），图像说白了就是相机本身是扭曲的。如果不进行标定处理，则摄像头拍摄的图像会发生畸变，即原来的矩形可能会显示为不规则的圆角四边形。然后是标定，就是计算两个相机在空间中的相对几何位置关系（包括旋转矩阵和平移向量）。一般来说，就是让两个摄像头所形成的图像显示在同一水平线上。5.手套5.1Gloveone西班牙科技公司NeuroDigitalTechnologies设计了Gloveone产品。Gloveones不是普通手套，而是智能手套；他们有一系列嵌入式传感器，让用户有控制虚拟物品的感觉。Gloveone在拇指、食指、中指和手掌上放置了四个传感器。这些传感器是可互操作的，可以检测彼此的信号，让用户有实际触摸物体的感觉。Gloveone有一个9轴惯性测量组合传感器，可以记录和测量速度和重力。5.2ManusVRManusVR手套承诺将手持控制器带出虚拟现实，让用户在身临其境的数字空间中使用自然的手和手指运动。它与HTCVive兼容，并利用了系统的Lighthouse位置跟踪技术。这款手套的首款开发工具包将于今年第二季度开始接受预订，价格为250美元。ManusVR是一支成立于2014年的荷兰团队，目标是打造世界上第一款消费级虚拟现实手套。ManusVR将于下周在GDC上亮相，敬请期待一些上手或上手体验的笔记。5.3SensoVRSensoVR虚拟现实手套配备多种不同的动作捕捉传感器，可实现精准控制，现已支持Oculus、HTCVive等主流VR头显。这款手套主要针对游戏、医疗服务和机器人技术。此外，SensoVR手套还可以通过蓝牙进行无线连接。这款手套还有控温功能，就是既能感觉到冷又能感觉到热。但是耗电量会很大，需要一直连接充电。所以SensoVR还是需要想办法解决这个问题。对于电池寿命，一般可以连续工作8小时。其实这并不是我们第一次见到虚拟现实手套，之前就有Gloveone和ManusVR。但这款手套看起来还是很酷，尤其是带有温度感应功能。5.4PowerClawVivoxie团队在Indiegogo上为其PowerClaw触觉手套发起了众筹活动，目标是55,000美元。手套在指尖处有内置致动器，可以让用户感受到温度变化、振动和物体的质地。PowerClaw的应用不仅限于游戏，这款触觉手套作为辅助设备也可以用于教育、医疗、培训或土木工程等领域。Vivoxie团队计划于今年12月投产，2017年2月正式出货。事实上，Vivoxie团队早在两年前就开始研发触觉手套，并在2015年科隆国际电子展上公开展示了PowerClaw的原型机。不过，这款经过一年优化的产品效果如何，还有待观察。不过，YiViAn认为，随着科技的不断进步，完全沉浸式的虚拟世界迟早会到来。6.万能跑步机6.1OmniOmni是Virtuix开发的一款全能跑步机。我们知道，普通跑步机主要体现的是速度和距离两个维度的数据，而Omni在此基础上还加入了定向因素，让用户可以自由开启Omni，朝着任意方向前进。与传统的传送带跑步机结构不同，Omni具有光滑、倾斜的表面，当玩家向前行走时，该表面会向下滑动。Omni的底盘设计为光滑的跑道，凹圆面表面有许多小凹槽，直径122c??m，上面有一个142cm~195cm的可调支架，总重50kg。用户需要穿上专用鞋才能在Omni的轨道上锻炼。鞋底有一个与凹槽相匹配的锥度，Omni用它来稳定脚的运动并防止诸如错位之类的事情。这双鞋中底的脚趾部分也有很高的摩擦力，保证人们在上面运动时的平衡。Virtuix表示，依靠这种设计，Omni不仅可以让用户在上面自然行走，还可以准确记录数据。值得注意的是，Omni支架并没有像传统跑步机一样用作手、显示和控制，而是要调整到腰部位置，并通过安全带与人体相连，这样才不会打滑，确保人们在佩戴VR眼镜时，是无法用视觉感知周围环境的。Omni是基于击键的变换，所以理论上它可以兼容任何PC游戏。对于游戏主机玩家，抱歉，该设备目前仅支持电脑平台。6.2KatWalkKATWALK是全球推出的第三款机型，也是国内唯一一款虚拟现实全向跑步机。本次众筹目标为10万美元。首批参与??众筹的人将能够以599美元的价格在Kickstarter众筹平台获得全球首发资格。虽然最终的零售价还没有公布，但众筹的涨价会低于未来的零售价。这款致力于打造“无拘无束”的虚拟现实跑步机预计将于12月进入量产，预计与OculusRift消费版几乎同时出货。拥有12年虚拟现实仿真技术研究经验的KATCTO王博为我们解答，KATWALK不仅简单的去掉了支撑柱和外腰环，为了达到良好的行走体验和保障安全，独特的KATWALK的设计可以在使用者向前移动时提供稳定的支撑力，也可以限制身体活动的安全范围并具有回归中心功能。在保证用户安全的前提下，可以修正用户在虚拟环境中行走造成的位置偏差，进一步提升用户体验。安全和平衡。6.3InfinadeckInfinadeck旨在成为最好的跑步机解决方案，让用户在虚拟现实产品中行走，并将在我国杭州与同类产品VirtuixOmni、Cyber??ithVirtualizer和KATWalk展开竞争。Infinadeck由两台电机组成，其中一台负责用户平台的水平运动，另一台负责垂直运动。它长4.4x5.6英尺，重225公斤，离地16英寸。设备中嵌入的一系列传感器将识别玩家向前行走时的动作，然后跑步机将启动以适应这些步伐。该设备的发明者GeorgeBurger说：“我创造了Infinadeck，因为我知道我可以比任何人更好地解决如何在VR中行走的问题。Infinadeck是在VR中行走的最佳解决方案。其他设备试图让你失明6.4Cyber??ithVirtualizerCyber??ith提供的一种解决方案是：VirtualRealityTreadmill:Acircular"conveyorbelt"device固定用户，配合OculusRift虚拟显示器，实现游戏中的行走和跑步操作，实际上是原地行走。该设备官方名称为“Cyber??ithVirtualizer”，目前已成功获得Kickstarter资金（目标25万美元，实际筹到30万美元），带触摸传感器的版本起售价999美元（约合人民币6145元），预计明年3月正式上市。如果你想使用Cyber??ithVirtualizer，先如果你需要穿上一双厚滑雪袜，只有这样你的脚步声才能被传感器有效识别。然后，你需要在腰部和大腿上戴上一套感应装置，然后你就可以站在圆形传送带上，并用金属环固定位置。此外，还有一个类似三脚架的设备可以连接到OculusRift头戴式显示器，以减轻其重量。由于传感器丰富，Cyber??ithVirtualizer可以识别转身、下蹲、跳跃等动作，也就是说，只要游戏软件支持Cyber??ithVirtualizer的SDK，就不需要使用手柄来实现以上操作。“虚拟游戏最理想的形式是全身都动起来。人们不只是想坐在沙发上拿着虚拟显示器，拿着手柄玩游戏，而是想以真实的方式走来走去。这种体验将Cyber??ith的CEOTuncayCakmak说：“让人更身临其境。它更让人身临其境。”7.意念控制7.1EmotivSystemsEmotivSystems是一家位于加利福尼亚州旧金山的神经科技公司，希望通过意念与虚拟现实互动，让你完全放弃运动控制器，Emotiv首次在HTCVive上测试了其意念控制产品EmotivInsight的使用，EmotivInsight是一款2015年推出的产品，售价299美元，可以识别佩戴者的思想、情绪和表情，如快乐、兴奋、放松、紧张、眨眼、皱眉、微笑、咬牙等。通过EmotivInsight，可以读取大脑数据和定位数据，并将其转化为控制输入信息，从而控制运动角色在游戏中的动作，包括跳跃、前进和后退。早在2015年7月，YiViAn就报道过Emotiv演示了用意念控制OculusRiftDK2的体验。7.2EyeMynd丹·库克(DanCook)早在20年前就已经在探索脑电波技术的商业潜力。他与政府机构合作开发更好的测谎仪；他还与制药公司合作，了解他们的药物对神经的影响。随着虚拟现实成为主流，库克认为现在是脑电波阅读技术证明自己的时候了。他的公司EyeMynd希望创建一个操作系统，让脑电波在虚拟现实世界中转化为行动。无需手机，无需控制器，动动脑筋，尽情享受虚拟世界。EyeMynd团队在盐湖城和旧金山均设有办事处，包括库克的兄弟Nate（心理心理学研究生）和DavidTrauber（TheLawnmowerMan的VR顾问），他们都是执行制作人。电影制作人。该公司计划在2017年春季推出一款使用16个脑电图传感器(EEG)监测脑电波的耳机。正在开发中的BrainwaveVR耳机将与HTCVive（市场上领先的VR耳机之一）兼容，并与EyeMynd的BrainwaveOS操作系统配合使用，将耳机的EEG读数转换为计算机命令。耳机的第一个版本将向开发人员推出，为他们提供一个工具包来设计可以使用脑电波阅读的应用程序。库克没有透露该设备的具体成本，或发布时间表等具体信息，但他声称这将是市场上同类设备中最舒适的。EyeMynd希望利用消费者对VR配件日益增长的兴趣。但在十年内，库克认为使用大脑传感器的计算机接口将成为标准，从而消除对当今各种VR配件的需求，例如运动传感器、手控制器、头戴式加速度计和相机平台。等待。
